一種濕法鋅冶煉中硫酸鋅溶液的離子交換脫氯系統(tǒng)，其特征在于，儲(chǔ)存硫酸鋅溶液的硫酸鋅儲(chǔ)池通過第一個(gè)泵連接離子交換柱，解吸劑儲(chǔ)池也通過管道與離子交換柱連接，離子交換柱進(jìn)一步通過管道連接中轉(zhuǎn)池，中轉(zhuǎn)池經(jīng)由第二個(gè)泵分別連接于電解循環(huán)池和中和槽，中和槽經(jīng)由第三個(gè)泵連接于壓濾機(jī)，壓濾機(jī)的濾液出口連接于沉淀池。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)涉及一種濕法鋅冶煉中硫酸鋅溶液的離子交換脫氯系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
在濕法煉鋅系統(tǒng)中，只要有氯的存在就會(huì)嚴(yán)重地腐蝕設(shè)備，造成電解陽(yáng)極板使用周期縮短，電解燒板，生產(chǎn)不能正常，導(dǎo)致企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益直接下降。本申請(qǐng)人單位自成立以來，以次氧化鋅為原料，采用堿洗除氟氯工藝，一直存在體積異常膨脹，液體中氟氯離子濃度超標(biāo)，極板嚴(yán)重?fù)p耗。近年來，隨著低品位氧化鋅礦、次氧化鋅廢渣直接冶煉技術(shù)的推廣及鋅粉的直接使用，雜質(zhì)元素氯的浸出和積累就在所難免。目前，大部分濕法鋅冶煉生產(chǎn)廠家溶液中氯的浸出在100—3000mg/L，最高的達(dá)5000mg/L。直接影響有:一是極板使用周期縮短，消耗明顯增加，二是析出鋅中含鉛量增加，產(chǎn)品質(zhì)量明顯下降；三是極板利用率低，生產(chǎn)成本明顯增多，經(jīng)濟(jì)效益減少。如何除去鋅液中存在的氯離子，是濕法煉鋅行業(yè)面臨的一大難題。現(xiàn)有的技術(shù)方案，大多數(shù)濕法煉鋅除氯主要開展堿洗，使氯進(jìn)入堿洗液，使水溶鋅與堿反應(yīng):ZnCoH2、ZnCl2+2NaOH = ZnCoH2+2NaCl。在采用堿洗過程中，由于堿渣為塊狀，進(jìn)渣時(shí)，渣表面為先發(fā)生酸堿中和反應(yīng)，產(chǎn)生大量的反應(yīng)熱，反而會(huì)把部分堿渣包裹起來，形成堅(jiān)硬顆粒，阻礙反應(yīng)。其缺點(diǎn)有:一是水洗除氯清洗不干凈，氯離子約60%仍然存在在鋅液中，導(dǎo)致電解燒板；二是需要大量用水進(jìn)行清洗，水量增加，造成生產(chǎn)成本增加；三是水中氯離子未除干凈，造成水體環(huán)境污染嚴(yán)重。離子交換樹脂的應(yīng)用，是近年來國(guó)內(nèi)外煉鋅工業(yè)的一個(gè)重點(diǎn)研宄課題，是鋅工業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。采用樹脂的可交換基團(tuán)與電積液中的氯離子發(fā)生置換反應(yīng)，使溶液中的氯離子吸附在樹脂上，而樹脂相應(yīng)的離子交換進(jìn)入溶液中，反應(yīng)式S04+2C1_= C12+S042'然而，本領(lǐng)域中對(duì)于除去濕法冶煉工藝中硫酸鋅溶液中的氯的改進(jìn)系統(tǒng)仍存在著需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本申請(qǐng)的專利技術(shù)人經(jīng)過長(zhǎng)期反復(fù)科學(xué)試驗(yàn)和開發(fā)，研宄出一套硫酸鋅溶液的離子交換脫氯系統(tǒng)，用離子交換除氯法，使生產(chǎn)過程中氯離子大幅降低，極塊使用率極大提高，生產(chǎn)成本降低，經(jīng)濟(jì)效益明顯提高，同時(shí)，實(shí)現(xiàn)資源的綜合利用，經(jīng)實(shí)踐反復(fù)證明，其處理后的合格液Cr的含量能從18000mg/L降到200mg/L，由于過程中不需要大量水，環(huán)境效益明顯，經(jīng)濟(jì)效益明顯提高。本技術(shù)的技術(shù)方案如下所述:一種濕法鋅冶煉中硫酸鋅溶液的離子交換脫氯系統(tǒng)，其特征在于，儲(chǔ)存硫酸鋅溶液的硫酸鋅儲(chǔ)池通過第一個(gè)泵連接離子交換柱，解吸劑儲(chǔ)池也通過管道與離子交換柱連接，離子交換柱進(jìn)一步通過管道連接中轉(zhuǎn)池，中轉(zhuǎn)池經(jīng)由第二個(gè)泵分別連接于電解循環(huán)池和中和槽，中和槽經(jīng)由第三個(gè)泵連接于壓濾機(jī)，壓濾機(jī)的濾液出口連接于沉淀池。進(jìn)一步，中和槽連接有中和劑加料裝置。進(jìn)一步，壓濾機(jī)的濾渣出口連接污泥池。在上述系統(tǒng)中，浸出后的硫酸鋅溶液(新液)按一定的流速0.25-0.3米/秒進(jìn)入離子交換柱，溶液中Cl—的被樹脂中的SO42-交換而進(jìn)入樹脂中，從而達(dá)到鋅液除氯的目的，交換后的硫酸鋅溶液進(jìn)入電解循環(huán)池，經(jīng)電解后返回浸出過程。樹脂經(jīng)一段時(shí)間的吸附達(dá)到飽和狀態(tài)，吸咐飽和的樹脂，按一定流速0.25-0.3米/秒通入解吸劑，樹脂經(jīng)過一段時(shí)間解吸后，使樹脂吸咐的Cl—離子被SO 42—交換出來，解吸液含Cl —離子濃度較高，進(jìn)入廢水處理裝置，解吸再生后的樹脂(離子交換柱)進(jìn)入下一工作周期。離子交換吸附過程:硫酸鋅溶液控制一定流量10-15立方/小時(shí)進(jìn)入離子交換柱進(jìn)行交換，交換后的溶液進(jìn)入儲(chǔ)池。在進(jìn)行離子交換時(shí)，控制溶液的流速，當(dāng)溶液中Cl—濃度達(dá)到控制指標(biāo)時(shí)，樹脂吸附過程停止，開始樹脂解吸過程。離子交換解吸過程:解吸劑為硫酸(H2SO4)和水配制的溶液，解吸劑的配制在儲(chǔ)池中進(jìn)行。解吸劑儲(chǔ)池中的解吸劑按一定流量10-15立方/小時(shí)進(jìn)行吸附飽和了的離子交換柱內(nèi)，測(cè)定解吸液中的Cl—濃度直到樹脂解吸符合工藝要求，解吸液進(jìn)廢水處理裝置。離子交換廢水處理:廢水流入中和槽中攪拌加入石灰、硫化鈉等調(diào)節(jié)pH值，當(dāng)pH值達(dá)到控制要求，經(jīng)過壓濾機(jī)壓濾，廢渣進(jìn)廢渣堆放場(chǎng)，濾液直流入沉淀池，進(jìn)一步使重金屬充分沉淀，上清液可以達(dá)標(biāo)排放。1、硫酸鋅儲(chǔ)池的硫酸鋅溶液通過陶瓷泵送入離子交換柱，硫酸鋅溶液中Cl—的被樹脂中的S042_交換而進(jìn)入樹脂中，從而達(dá)到鋅液除氯的目的:樹脂經(jīng)8-10小時(shí)的吸附達(dá)到飽和狀態(tài)，吸咐飽和的樹脂，交換后的硫酸鋅溶液進(jìn)入中轉(zhuǎn)池通過泵送入電解循環(huán)池。2、吸咐飽和的樹脂通過加入硫酸和水制成的解吸劑，樹脂經(jīng)過4-6小時(shí)時(shí)間解吸后，使樹脂吸咐的Cr離子被SO42_交換出來，解吸再生后的樹脂(離子交換柱)進(jìn)入下一工作周期。3、解吸液含Cl-離子濃度較高，再進(jìn)入加有石灰乳、氯化鈉的中和槽進(jìn)行中和，然后由泵送入壓濾機(jī)壓濾，壓濾出一部分是污泥，一部分是濾液再進(jìn)入沉淀池沉淀合格后排放。本技術(shù)的優(yōu)點(diǎn):①可以取消堿性工藝流程，大量節(jié)約蒸氣、水、及原材料，降低生產(chǎn)成本；②從進(jìn)料操作方式上，更加簡(jiǎn)便，減少了進(jìn)堿渣的繁鎖；③從進(jìn)料速度上，更加迅速，從而可以充分利用反應(yīng)熱，減少補(bǔ)充蒸汽量；④從中性浸出的反應(yīng)機(jī)理上，反應(yīng)效果更好；在采用堿洗過程中，由于堿渣為塊狀，進(jìn)渣時(shí)，渣表面為先發(fā)生酸堿中和反應(yīng)，產(chǎn)生大量的反應(yīng)熱，反而會(huì)把部分堿渣包裹起來，形成堅(jiān)硬顆粒，阻礙反應(yīng)。⑤從中性浸出液的質(zhì)量上，液體相對(duì)純凈。由于堿渣中夾有大量的堿液，在浸出時(shí)，會(huì)生成硫酸鈉，增加液體的粘度，影響中浸操作。⑥從系統(tǒng)平衡上，更加容易控制體積平衡。既可以減少堿渣帶水影響，又可調(diào)配更多的洗渣水，洗渣水多有利于回收沉礬渣和鉛泥中的鋅，減少出現(xiàn)系統(tǒng)體積膨脹。⑦環(huán)保和節(jié)能效益明顯。離子交換過程中廢水的特點(diǎn)是雜質(zhì)含量少，呈酸性。水溶性雜質(zhì)主要是樹脂夾的Zn2+，解吸出來的C1_、S042_和F，廢水處理采用石灰絮凝中和處理技術(shù)，使廢水中的重金屬沉淀下來，廢液清亮，無色，各有害物質(zhì)全部降低，廢水達(dá)標(biāo)排放，實(shí)現(xiàn)環(huán)保和節(jié)能雙豐收。【附圖說明】圖1為本技術(shù)的濕法鋅冶煉中硫酸鋅溶液的離子交換脫氯系統(tǒng)。【具體實(shí)施方式】以下通過附圖來具體說明本技術(shù)。如圖1所示，公開了一種濕法鋅冶煉中硫酸鋅溶液的離子交換脫氯系統(tǒng)，其中，儲(chǔ)存硫酸鋅溶液的硫酸鋅儲(chǔ)池I通過第一個(gè)泵2連接離子交換柱3，解吸劑儲(chǔ)池4也通過管道與離子交換柱3連接，離子交換柱3進(jìn)一步通過管道連接中轉(zhuǎn)池5，中轉(zhuǎn)池5經(jīng)由第二個(gè)泵6分別連接于電解循環(huán)池7和中和槽8，中和槽8經(jīng)由第三個(gè)泵9連接于壓濾機(jī)10，壓濾機(jī)10的濾液出口連接于沉淀池11。浸出后的硫酸鋅溶液(新液)從硫酸鋅儲(chǔ)池I中通過第一個(gè)泵2(陶瓷泵)按0.25-0.3米/秒流速進(jìn)入離子交換柱3，溶液中Cl—的被樹脂中的SO 42—交換而進(jìn)入樹脂中，從而達(dá)到鋅液除氯的目的，交換后的硫酸鋅溶液進(jìn)入中轉(zhuǎn)池5，通過第二個(gè)泵6送入電解循環(huán)池7，經(jīng)電解后返回浸出過程。樹脂經(jīng)8-10小時(shí)時(shí)間的吸附達(dá)到飽和狀態(tài)，吸咐飽和的樹脂，按0.25-0.3米/秒流速?gòu)慕馕鼊﹥?chǔ)池4通入解吸劑，樹脂經(jīng)過4-6小時(shí)時(shí)間解吸后，使樹脂吸咐的Cl—離子被SO 42—交換出來，解吸液含Cl -離子濃度較高，進(jìn)入中轉(zhuǎn)池5，通過第二個(gè)泵6送入中和槽8，在中和槽8中加入中和劑，中和之后通過第三個(gè)泵9送入壓濾機(jī)10中，壓濾機(jī)10的濾渣出口連接污泥池(圖中未示出)，壓濾本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種濕法鋅冶煉中硫酸鋅溶液的離子交換脫氯系統(tǒng)，其特征在于，儲(chǔ)存硫酸鋅溶液的硫酸鋅儲(chǔ)池通過第一個(gè)泵連接離子交換柱，解吸劑儲(chǔ)池也通過管道與離子交換柱連接，離子交換柱進(jìn)一步通過管道連接中轉(zhuǎn)池，中轉(zhuǎn)池經(jīng)由第二個(gè)泵分別連接于電解循環(huán)池和中和槽，中和槽經(jīng)由第三個(gè)泵連接于壓濾機(jī)，壓濾機(jī)的濾液出口連接于沉淀池。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：周開金，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：湖南鑫海環(huán)保科技有限公司，
類型：新型
國(guó)別省市：湖南;43
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